1770
.pdf81.Золь Fe(OН)3 получен гидролизом FeCl3. Написать формулу мицеллы, если в растворе при образовании часпшы Fe(OH)3, присутствуют ионы Fe3+ и Сl - . Указать знак заряда гранулы.
82.Вычислить скорость электрофореза дисперсных частиц, если элек-
трокинетический потенциал составляет 0,058 В, градиент напряжения внешнего поля Н = 5·10-2 В/м, вязкость среды = 10-3 Пасек,
диэлектрическая проницаемость Е = 81, электрическая константа Е0
= 8,85·10-12 Ф/м.
83.Найти величину электрокинетического потенциала частицы, если при электрофорезе смещение границы составило 510-2 м за 180 с, градиент напряженности внешнего поля Н = 1 10-1 В/м, диэлектрическая про-
ницаемость среды Е = 81, электрическая константа Е0 = 8,85 10-12 Ф/м, вязкость среды =1 10-3 Пас.
84.В каком порядке следует сливать растворы: CdCI2 и Na2S; FeCb и NaOH, чтобы получить коллоидную систему с частицами, несущими а) положительные электрические заряды; б) отрицательные электрические заряды. Написать формулы мицелл образующихся золей.
85.Золь AgI получен смешением 8 мл 0,05М растгора KI и 10мл 0,02М раствора AgNO3. Написать формулу образовавшейся мицеллы и объяснить, к какому электроду будет двигаться гранула в электрическом_поле.
86.Как изменится величина порога коагуляции, если для коагуляции 1
кмоль/м3 ввзять 0,5 10-6 Ca(NO3)2 концентрации 0,1 кмоль/м3 или 0,2 10-6 м3 Al(NO3)3 концентрации 0,01 кмоль/м3?
87.Каким из приведенных электролитов: NH4Cl или (NH4)2SO4 эконо-
мичнее коагулировать золь гидроксида алюминия [n А1(ОН)3 m Al+3*3(m-x)Cl-]3x+*3xCl-?
88.Рассчитать порог коагуляции по NH4Cl, если на коагуляцию частиц из 30 м3 этого золя расходуется 0,33 м3 20%-го раствора NH4Cl (плотность
1060 кг/м3).
89.Какой объем раствора A12(SO4)3 концентрации 0,01 кмоль/м3 требуется
для коагуляции 10-3 M3 золя As2S3? Порог коагуляции у = 96*10-6 кмоль/м3.
90. Для коагуляции 10*106 м3 золя AgI необходимо 0,45 10-6 м3 раствора Ba(NO3)2, концентрация которого 0,05 кмоль/м3. Найти порог коагуляции золя.
91.Какой объем раствора К2Сг2О7 необходим, чтобы вызвать коагуляцию 1*10-3 м-3 золя А12О3 ? Концентрация раствора электролита 0,01 кмоль/м3, порог коагуляции у = 0,63* 10-3 кмоль/м3.
92.Отработанные растворы производства фотоматериалов содержат коллоидное серебро в виде AgBr. Рассчитать расход AI2(SO4)3 на 100 м3 сточных вод, предполагая, что знак электрических зарядов коллоидных частиц: а) положительный; б) отрицательный. Порог коагуляции (в моль/м3)
170
для одновалентных ионов равен 142; для двухвалентных -2,43; для трехвалентных - 0,068.
93. Рассчитать время половинной коагуляции и константу коагуляции некоторого золя по следующим данным:
τ, с |
0 |
7,0 |
15,0 |
20,2 |
28,0 |
n 10-15, част/м3 |
32,2 |
24,2 |
19,9 |
16,7 |
14,2 |
Проверить графически соответствие поведения золя теории Смолуховского.
94.Рассчитать и построить в координатах 1/n = f(τ) кривую изменения общего числа частиц при коагуляции тумана минерального масла для
следующих интервалов времени τ: 60, 120, 240, 480 и 600 с. Средний радиус частиц 2*10-7 м, концентрация с=25*I0-3 кг/м3, плотность равна 0,97*103 кг/м3. Время половинной коагуляции 240 с.
95.Во сколько раз уменьшится число частиц мучной пыли n0, равное 20*1015 в 1 м3, через 5 с после начала коагуляции? Через 60 с ? Константа коагуляции К = 3*10-16 м /с.
96.Проверить применимость теории Смолуховского к коагуляции золя селена раствором KCl, используя следующие экспериментальны данные:
τ, с |
0 |
0,66 |
4,25 |
19,00 |
43,00 |
n 10-14,част./м3 |
29,7 |
20,9 |
19,1 |
14,4 |
10,7 |
97.С помощью нефелометра стандартный золь иодида серебра концентрации 0,245% сравнивали с золем иодида серебра неизвестной концентрации. Получены следующие экспериментальные данные: h1 = 5,0; h2 = 10.0. Определите концентрацию исследуемого раствора золя иодида серебра.
98.Найти скорость оседания частиц суспензии каолина в воде. Радиус частиц 2*10-7 см., плотность каолина 2,2 г/см3, вязкость воды 1,14*10-2 П.
Грубодисперсные системы
99.Вычислите удельную и общую поверхность жира в 100 г соуса ручного
изготовления, содержащего 70% растительного масла. Размер шариков жира 2*10-3 см, а плотность масла 0,92 г/см3.
100.Вычислите удельную и общую поверхность жира в 100 г соуса ма-
шинного изготовления, содержащего 70% растительного масла, если известно, что размер шариков жира 4*10-4 см, а плотность растительного масла равна 0,92 г/см3.
101.Вычислите количество шариков жира в 500 г коровьего молока с жир-
ностью 3,2% и найдите их общую и удельную поверхность, если диаметр отдельного шарика равен 2*10-4 см. Плотность жира равна 0,95 г/см3.
171
102.Размер частиц рисового крахмала 10-5 см, а картофельного около 2*10-
5см. У какого крахмала выше удельная поверхность?
103.Пенообразование в дрожжевом тесте объясняется прохождением диоксида углерода, выделяющегося при брожении массы теста. Напишите уравнение реакции образования С02, исходя из крахмала.
104.При изготовлении пресного теста применяют гидрокарбонат или карбонат аммония. Напишите уравнения реакций термического разложения этих соединений, способствующих разрыхлению теста.
IX. Высокомолекулярные соединения
105.Амилоза является смесью гомологов различной степени полимеризации. Рассчитайте степень полимеризации гомолога амилозы (С6Н10О5)n с молекулярной массой 200 000.
106.Свойства полимеров зависят от их молекулярной массы. Изобути-
лен
СНг=С — СНЗ
СН3 при обычных условиях газ.ях газ. При обычной температуре полиизобу-
тилен с n = 500 находится в вязкотекучем, а с n = 2000 в высокоэластическом состоянии. Рассчитайте их молекулярную массу 107. Постройте кривую набухания,. используя экспериментальные данные набухания резины в четыреххлористом углероде:
Время набухания, мин . . 5 30 90 |
150 |
Количество поглощенной жидкости, % 33 |
115 233 291 |
108. Вычислите степень набухания каучука в этиловом спирте и постройте кривую набухания, откладывая по оси абсцисс время, а по оси координат — степень набухания, используя для этого экспериментальные данные:
Время набухания, ч : . . . |
1 |
4 |
8 |
12 |
|
Масса каучука до набухания, г10,0 |
19,0 |
44,0 |
56,0 |
||
Масса набухшего-каучука, г |
19,0 |
44,0 |
56,0 |
51,0 |
|
109.1 г белка растворим в 100 г воды при 25° С. Чему разно осмотическое давление раствора, если молекулярная масса белка составляет 10 000? 110.1%-ный раствор желатина вытекает из вискозиметра в течение 29 с, а такой же объем чистой воды - в течение 10 с. Определите, относительную вязкость раствора желатина, если его плотность 1,01 г/см3, считая плотность воды равной единице.
172
111. Желатин помещен в буферный раствор с рН 3. Определите знак заряда частиц желатина, если изоэлектрическая точка его находится при рН 4,7. 112. Изоэлектрическая точка альбумина наблюдается при рН 4,8. Белок помещен в буферную смесь с концентрацией водородных ионов 10-6 моль/л. Определите направление движения частиц белка при электрофорезе.
113.При набухании 100 г каучука поглотилось 964 мл хлороформа. Рас-
считайте процентный состав полученного студня. Плотность хлороформа равна 1,9 г/см3.
114.Для получения студней взяли три навески желатина 0,5, 1 и 1,5 г. Образование студня происходило, в первом случае за 15 мин, во втором — за 10, а в третьем — за 5 мин. на основании этих данных постройте кривую, откладывая по оси абсцисс концентрацию студня, а по оси ординат — скорость застудневания.
173
|
Содержание |
|
Введение........................................................................................................... |
3 |
|
Глава 1. АГРЕГАТНЫЕ СОСТОЯНИЯ ВЕЩЕСТВА................................... |
4 |
|
1.1. |
Классификация состояний.................................................................. |
4 |
1.2. |
Законы идеального газа...................................................................... |
4 |
1.3. |
Уравнение состояния идеального газа............................................... |
6 |
1.4. Скорость движения молекул газа ...................................................... |
9 |
|
1.5. |
Неидеальные газы............................................................................... |
9 |
1.6. Идеальные газовые смеси. Закон Дальтона .................................... |
11 |
|
1.7. |
Жидкости........................................................................................... |
15 |
Глава 2. ХИМИЧЕСКАЯ ТЕРМОДИНАМИКА.......................................... |
18 |
|
2.1. |
Система и внешняя среда................................................................. |
18 |
2.2.Состояние равновесия. Обратимое и необратимое превращение..19
2.3. |
Энергия. Работа. Теплота................................................................. |
19 |
2.4. |
Теплоемкость веществ...................................................................... |
20 |
2.5. |
Первое начало термодинамики........................................................ |
25 |
2.6. |
Термохимия. Закон Гесса................................................................. |
29 |
2.7. |
Зависимость теплового эффекта химической реакции................... |
36 |
2.8. |
Второе начало термодинамики........................................................ |
39 |
2.9. |
Третье начало термодинамики......................................................... |
41 |
2.10. |
Энергия Гиббса................................................................................. |
41 |
Глава 3. ХИМИЧЕСКОЕ И ФАЗОВОЕ РАВНОВЕСИЯ............................. |
46 |
|
3.1. |
Химическое равновесия ................................................................... |
46 |
3.2. |
Закон действующих масс ................................................................. |
46 |
3.3.Правило фаз. Расчеты с использованием фазовых диаграмм
состояния..................................................................................................... |
49 |
|
Глава 4. ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА......................................................... |
51 |
|
4.1. |
Кинетика и механизм реакций. Реагенты и продукты.................... |
51 |
4.2. |
Скорость химической реакции......................................................... |
51 |
4.3.Влияние температуры на скорость химической реакции. Уравнение
Аррениуса.................................................................................................... |
56 |
|
Глава 5. РАСТВОРЫ...................................................................................... |
59 |
|
5.1. |
Образование растворов..................................................................... |
59 |
5.2. |
Концентрация растворов.................................................................. |
59 |
5.3. Растворы газов в жидкостях............................................................. |
60 |
|
5.4. |
Осмотическое давление растворов.................................................. |
63 |
5.5. Давление пара разбавленных растворов. Закон Рауля.................... |
65 |
|
5.6. |
Замерзание и кипение растворов..................................................... |
66 |
5.7. |
Растворы электролитов..................................................................... |
69 |
Глава 6. ЭЛЕКТРОХИМИЯ .......................................................................... |
72 |
|
6.1. |
Электролиз. Законы Фарадея........................................................... |
72 |
|
174 |
|
6.2. Электрическая проводимость растворов. Закон разведения.......... |
75 |
6.3. Электродные потенциалы и Э.Д.С. гальванических элементов..... |
79 |
Глава 7. ПОВЕРХНОСТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ .................................................... |
86 |
7.1. Адсорбция на границе раздела фаз.................................................. |
86 |
Глава 8. КОЛЛОИДНАЯ ХИМИЯ................................................................ |
90 |
8.1. Общая характеристика систем............................................................. |
90 |
8.2. Строение коллоидных систем.............................................................. |
91 |
8.3. Коагуляция. Порог коагуляции............................................................ |
92 |
8.4. Явление электрофореза........................................................................ |
93 |
Приложение 1................................................................................................. |
94 |
Приложение 2................................................................................................. |
95 |
Приложение 3................................................................................................. |
95 |
Приложение 4................................................................................................. |
96 |
Приложение 5............................................................................................... |
100 |
Приложение 6............................................................................................... |
100 |
Приложение 7............................................................................................... |
101 |
Прилжение 8.1.............................................................................................. |
102 |
Приложение 9............................................................................................... |
103 |
Приложение 10............................................................................................. |
103 |
Приложение 11............................................................................................. |
104 |
Приложение 12............................................................................................. |
105 |
Приложение 14............................................................................................. |
106 |
Приложение 15............................................................................................. |
107 |
Приложение 16............................................................................................. |
107 |
Приложение 17............................................................................................. |
108 |
Приложение 18............................................................................................. |
108 |
Приложение 19............................................................................................. |
109 |
Приложение 21............................................................................................. |
111 |
Приложение 22............................................................................................. |
113 |
Приложение 23............................................................................................. |
114 |
Приложение 24............................................................................................. |
115 |
Приложение 25............................................................................................. |
117 |
Тест по дисциплине: «Физическая химия вяжущих веществ».................. |
118 |
Задачи ........................................................................................................... |
143 |
1. Идеальный газ........................................................................................ |
150 |
2. Первый закон термодинамики.............................................................. |
150 |
3. Термохимия ........................................................................................... |
151 |
4. Второй закон термодинамики............................................................... |
152 |
5. Кинетика химических реакций............................................................. |
156 |
6. Растворы................................................................................................. |
158 |
7. Электрохимия........................................................................................ |
163 |
175 |
|
Учебное издание
Ирина Львовна Чулкова
Физическая и коллоидная химия в строительном материаловедении
Учебное пособие
Редактор Н. И. Косенкова
***
Подписано к печати Формат 60×90 1/16. Бумага писчая
Гарнитура Таймс Оперативный способ печати Усл. п. л. 6,0, уч.-изд. л. 6,0.
Тираж 150 экз. Заказ № Цена договорная
***
Издательство СибАДИ 644099, г. Омск, ул. П. Некрасова
Отпечатано в ПЦ издательства СибАДИ
644099, г. Омск, ул. П. Некрасова, 10